Entwurf und Bau eines schnellen Modellschiffs

UNIVERSITÄT ROSTOCK
Modul:
WINTERSEMESTER 2015/2016
Projekt Maschinenbau
Bachelorstudiengang Maschinenbau
Entwurf und Bau eines schnellen Modellschiffs
Modulnummer:
21283
Lehrstühle:
Schiffbau: Prof. Bronsart
Schiffstechnische Konstruktionen: Prof. Kaeding
Modellierung und Simulation: Prof. Kornev
Konstruktionstechnik/Leichtbau: Prof. Scharr
Kommunikationswissenschaft: Prof. Sucharowski
Semester:
Leistungspunkte:
5
6
1 Aufgabe
Bau eines Modellschiffs mit folgender Spezifikation:
1.
2.
3.
4.
Ladekapazität: eine aufrecht stehende Flasche Bier
Fahrtgebiet: Schleppkanal der Universität Rostock
Anforderung: Möglichst schnelle Durchfahrt des Schleppkanals
Randbedingungen durch die Produktionsanlagen der Werft Lehrstuhl Konstruktionstechnik/Leichtbau sind zu beachten
2 Planspiel
Das Projekt Maschinenbau „Bau eines Modellbootes“ ist als Planspiel konzipiert. Das Planspiel umfasst den Entwurfsprozess eines Schiffes von der Angebotsphase bis zur Abgabe
des Schiffes inkl. Probefahrt. Es soll ein Modellboot entworfen und gebaut werden, welches
eine stehend transportierte Flasche Bier durch den Schleppkanal der Universität in möglichst
kurzer Zeit transportieren kann.
Die Teams bestehen aus je 3 Studierenden, diese übernehmen jeweils die Rolle einer Abteilung (Projekt- und Produktionsverantwortlicher, Abteilung Schiffstheorie sowie Abteilung
Ausrüstung und Einrichtung) einer Werft. Die Betreuer treten in diesem Planspiel als Ree der/Schiffskäufer auf. Die Anforderungen und Restriktionen werden in der Spezifikation
(Abschnitt 5) dargestellt.
In der ersten Phase soll jede Werft ein Angebot für ein entsprechendes Modellboot erstellen,
welches eine Materialliste sowie eine Kostenabschätzung umfasst. Diesem Angebot soll
auch eine grundsätzliche Prinzip- und Funktionsskizze des Modellbootes beiliegen (Generalplan). Zusätzlich ist eine Prognose abzugeben, in welcher Zeit der Schleppkanal durchfahren
werden kann.
In der zweiten Phase soll ein CAD-Rumpfmodell erstellt werden. Hierbei ist die Rumpfform
dem Bauvertrag und den Anforderung entsprechend zu entwerfen. Außerdem soll das
Schiffsinnere modelliert werden. Dieses Modell wird anschließend gefräst.
In der dritten Phase erfolgt der Zusammenbau (Produktion) und der Test (Probefahrt) des
Modellbootes. Hierbei verwenden die „Werften“ ihren entwickelten Rumpf , sowie die in
dem Angebot spezifizierten Bauteile, welche im Auftrag der Werften über die Universität
beschafft werden. Der Zusammenbau und die Tests der Modellboote unternehmen die Werften eigenständig.
Zum Ende des Semesters erfolgt die Probefahrt im Schleppkanal. Hier wird überprüft, ob die
Vertragsbedingungen, welche im Bauvertrag festgehalten wurden, erfüllt werden können.
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promote – Projekt Maschinenbau - Schiffsentwurf/Schiffskonstruktion
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WINTERSEMESTER 2015/2016
3 Zeitplan
→ Aufgrund der zeitlichen Rahmenbedingungen ist der folgende Zeitplan zwingend einzuhalten, die Meilensteine in der Projektlaufzeit sind zu beachten !
Nr.
Wann
Was
Verantwortlich
1.
15.10.
(17.00 Uhr)
Promote - Auftaktveranstaltung
•
Vorstellung von Promote
•
Vorstellung aller Projekte (inkl. Modellschiff)
Betreuer
2.
29.10
Kick-Off-Meeting
Betreuer
•
Vorstellung des Zeitplans
•
Einteilung in Gruppen: Gründung der Werften
•
Einführung in den Schiffsentwurf und die
Schiffsfertigung
3.
02.11
(16.00 Uhr)
Einführung in die Hydromechanik von schnellen
Schiffen
Prof. Kornev
4.
03.11
Einführung in CAESES (Modellierung der
Schiffsform) – Teil I
Betreuer
5.
05.11
Vorstellung des Angebotes (vorläufiger Entwurf)
(15.00 Uhr)
1. Meilenstein
Werften
6.
10.11
Betreuer
7.
23.11
Endgültiger Entwurf
(17.00 Uhr)
2. Meilenstein
Einführung in CAESES (Modellierung der
Schiffsform) – Teil II
Werften
„Bauvertrag“
Werften + Betreuer
8.
24. + 26.11
Arbeiten in der CAD-Umgebung Creo
(Fertigungskonstruktion)
Betreuer
9.
26.11
Genaue Aufstellung der zu beschaffenden Bauteile
Werften
10.
10.12
Abgabe der CAD-Modelle
3. Meilenstein
Werften
11.
07.01
Werften + Betreuer
12.
28.01
Ausgabe der gefrästen Bauteile
4. Meilenstein
Betreuer
13.
Zusammenbau der Modellboote
Werften
Beginn Fräsen der Rümpfe
14.
03.03
Abgabe der Dokumentation
5. Meilenstein
Werften
15.
10.03
Probefahrt und Präsentation der gewählten Lösung des Werften + Betreuer
6. Meilenstein Transportproblems
4 Erwartete Ergebnisse für das Angebot und die Ablieferungsunterlagen
1. Angebot
1. Prinzipielles Konzept in einer Generalplanskizze
2. Hauptdatenblatt mit : L, B, T, cB, ...
3. Komponentenliste
4. Kostenkalkulation
5. überschlägige Massen- und Stabilitätsabschätzung
6. Prognose der Durchlaufzeit in der Probefahrt
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2. Ablieferungsunterlagen
1. Vorüberlegungen zum Konzept: Systementwurf
2. Gewichtsbilanz
3. Berechnung der Ruheschwimmlage
4. Stabilitätsnachweis (GM>0)
5. Leistungsprognose / Zeitprognose
6. Kostenkalkulation
5 Spezifikation
•
Transportaufgabe:
Eine aufrecht stehende (!) gefüllte verschlossene Flasche Bier (Long-Neck MW
0,5l nach Standardblatt A118)
◦ Die Flasche darf während des Transports nur mit Spritzwasser benetzt werden,
auf ein ausreichendes Lashing ist zu achten.
◦
•
Fahrtgebiet:
Schleppkanal der Universität Rostock
◦ Der Kurs wird an der einen Seite des Schleppkanals starten, um eine Boje auf
der anderen Seite führen und anschließend wieder zum Start zurückführen. Die
Boje muss dabei auf der Steuerbordseite liegend umrundet werden. Entfernung
Start bis Boje beträgt ca. 40m.
◦
•
Konstruktive Rahmenbedingungen:
◦
◦
◦
◦
◦
◦
Das Modellboot soll elektrisch betrieben werden,
es soll mittels Fernsteuerung gesteuert werden,
alle Komponenten mit Ausnahme des Rumpfes sollen bei dem Unterlieferanten
der Werften <Conrad.de> erhältlich sein, Herr Ziesemer ist die Kontaktperson
für Beschaffungen
der Rumpf muss auf der Fräse der Werft des Lehrstuhls Konstruktionstechnik/
Leichtbau fräsbar sein
das Boxmaß des Rumpfes darf 450mm x 150mm x 350mm nicht übersteigen
die Kosten aller Komponenten ohne Rumpf dürfen 230€ nicht übersteigen
6 Literatur
Siehe Empfehlungen zu den Lehrveranstaltungen Grundlagen der Schiffstechnik, Schiffskonstruktion.
7 Arbeitsumfang
Der Gesamtarbeitsumfang beträgt einschließlich der Präsenzzeiten für jeden Teilnehmer ca.
180 Stunden.
8 Workshop Formentwurfsprogramm
Die Teilnehmer werden das Programm CAESES einsetzen. Hierzu wird ein einführender
Workshop durchgeführt.
Zusätzlich wird eine Konsultation zur fräsgerechten Gestaltung abgehalten.
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9 Veranstaltungsbegleitende Unterlagen
Veranstaltungsbegleitende Unterlagen sind im Lernmanagementsystem Stud.IP zu finden.
10 Leistungsnachweis
Der Leistungsnachweis erfolgt durch:
1. (70%) Die Bewertung des zu erstellenden Berichts (Ablieferungsunterlagen):
Neben einer Kurzdarstellung des entworfenen Modellbootes sind die detaillierten Ergebnisse entsprechend des obigen Abschnittes 4 ausführlich und nachvollziehbar entsprechend der
Lehrstuhlkonvention in LaTeX zu dokumentieren.
Der Bericht ist in dreifacher Ausfertigung in gedruckter und gebundener Form einzureichen.
2. (20%) Präsentation der erzielten Lösung der Transportaufgabe
3. (10%) Erfolgreiche Abnahme des Bierflaschentransporters mit Probefahrt
11 Abgabetermin Ablieferungsunterlagen
Der gemeinsame Bericht (Ablieferungsunterlagen) ist spätestens am 03.03. zur Präsentation
einzureichen.
12 Probefahrt
Die Probefahrten aller gebauten Transportfahrzeuge findet am 10. März 2016 statt.
13 Betreuer
1. Dipl.-Ing. Steffen Garke
2. M.Sc. Sebastian Greshake
Bitte Sprechzeiten beachten!
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